基于K-means++和粒子群算法的SDN多控制器部署方法

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作者 徐慧 吴美连 《湖北工业大学学报》 2025年第1期43-48,共6页

针对软件定义网络中的多控制器部署问题,首先通过K-means++算法对网络节点聚类,得到网络中初始控制域和控制器位置,然后使用粒子群算法以最小化时延和负载均衡为优化目标,多个粒子并行搜索最优解,进一步优化控制域和控制器位置。在小、... 针对软件定义网络中的多控制器部署问题,首先通过K-means++算法对网络节点聚类,得到网络中初始控制域和控制器位置,然后使用粒子群算法以最小化时延和负载均衡为优化目标,多个粒子并行搜索最优解,进一步优化控制域和控制器位置。在小、中、大型网络拓扑上与随机算法、K-means++算法、粒子群算法的多控制器部署方法比较,仿真结果表明,在中小型网络中,比其他3种算法在平均传播时延和负载均衡上更加稳定且时延更低,在大型网络中,平均传播时延,最坏传播时延和控制器的负载均衡上均优于其他3种算法。 展开更多

关键词 软件定义网络 多控制器部署 K-means++ 粒子群算法 时延 负载均衡

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一种基于MCDDL算法的SDN多控制器部署策略研究 被引量：3

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作者 刘向举 赵犇 +1 位作者 方贤进 徐杨洋 《湖北民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期50-57,共8页

在大规模软件定义网络架构中,控制器部署位置的不合理会直接影响网络的性能.为使控制器得到合理地部署,通过对交换机与控制器之间的平均时延、最坏时延以及控制器负载均衡度进行建模,提出了一种基于时延和负载的多控制器部署算法.首先... 在大规模软件定义网络架构中,控制器部署位置的不合理会直接影响网络的性能.为使控制器得到合理地部署,通过对交换机与控制器之间的平均时延、最坏时延以及控制器负载均衡度进行建模,提出了一种基于时延和负载的多控制器部署算法.首先在基于密度峰值的快速聚类算法和K-means算法中引入最短传播时延矩阵对初始聚类中心进行选取并进行节点分类;然后采用模拟退火算法对分类结果进行优化得到最佳控制器部署方案;最后,搭建仿真实验环境,对该算法的各项指标进行测试.实验结果表明,与本文相关算法相比,保证控制器负载更加均衡的同时,进一步优化网络时延,平均时延降低26.7%,最坏时延降低22.2%. 展开更多

关键词 软件定义网络 多控制器部署 平均时延 最坏时延 负载均衡

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SDN多控制器部署及流量均衡研究 被引量：6

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作者 陈俊彦 李玥 +1 位作者 梁楚欣 雷晓春 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第5期830-835,共6页

随着网络的发展,单一的控制器已经无法满足大量交换机的控制需要,需要使用多个控制器。利用改进的k-means++算法对网络拓扑图进行划分,将网络拓扑抽象为无向图,将网络中多控制器部署问题抽象为无向图的最短路径问题。以边的权重来划分图... 随着网络的发展,单一的控制器已经无法满足大量交换机的控制需要,需要使用多个控制器。利用改进的k-means++算法对网络拓扑图进行划分,将网络拓扑抽象为无向图,将网络中多控制器部署问题抽象为无向图的最短路径问题。以边的权重来划分图,权重由链路带宽和传输时延加权得出,比较2种方式的负载均衡度和成本得出多控制器部署策略。随后通过对网络中的多条路径采取流量均衡策略,使数据合理地分布在不同的路径上,使网络流量分配更平均,网络性能更高。实验表明,数据包在有多条路径可选择的情况下,可以合理选择传送路径,使网络中各个路径的负载更均衡。 展开更多

关键词 SDN 负载均衡 多控制器部署 k-means++算法

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基于蝙蝠算法的SDN多控制器部署 被引量：5

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作者 杨耀通 汪清 +1 位作者 高丽蓉 李萌 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期57-65,共9页

对于大型SDN网络,多控制器的部署和应用需求迫切。提出了一种基于蝙蝠算法的多控制器部署方法,同时优化了3个指标:最小化平均控制时延、最小化控制器负载差异度和去除孤立节点。通过在迭代时不断优化达到平均控制时延最小化;限制控制器... 对于大型SDN网络,多控制器的部署和应用需求迫切。提出了一种基于蝙蝠算法的多控制器部署方法,同时优化了3个指标:最小化平均控制时延、最小化控制器负载差异度和去除孤立节点。通过在迭代时不断优化达到平均控制时延最小化;限制控制器负载利用率保证控制器间负载均衡,利用标签传递算法去除孤立节点保证域内通信。仿真结果表明该方法可以保证SDN网络在无孤立节点的情况下,获得最小时延以及负载均衡的多控制器部署方案。 展开更多

关键词 软件定义网络 多控制器部署 蝙蝠算法

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SDN环境中多控制器部署策略研究

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作者 郝艳艳 于俊洋 罗刘敏 《现代计算机》 2018年第8期13-15,共3页

SDN实现控制和转发解耦,满足了网络的个性化需求。控制器通过掌握全局网络拓扑,计算出高效的转发策略并下发给数据平面,数据平面负责数据转发。控制器的部署数量和位置在实际应用中对网络性能有直接影响。介绍SDN接口协议,并从控制平面... SDN实现控制和转发解耦,满足了网络的个性化需求。控制器通过掌握全局网络拓扑,计算出高效的转发策略并下发给数据平面,数据平面负责数据转发。控制器的部署数量和位置在实际应用中对网络性能有直接影响。介绍SDN接口协议,并从控制平面可扩展性、组网方式、搜索算法等方面对多控制部署策略的研究进行总结和分析。 展开更多

关键词 软件定义网络 多控制器部署策略 搜索算法 可扩展性

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一种结合遗传算法和聚类的软件定义网络控制器优化部署机制

6

作者 王冰彬 唐震洲 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第11期1971-1978,共8页

对于逻辑上集中式和物理上分布式的多控制器软件定义网络SDN,控制器的放置直接影响网络的性能,包括时延、负载均衡等。因此,控制器放置问题MCP是软件定义网络中的一个非常重要的问题。基于上述分析,提出了一种融合遗传算法和k-medoid聚... 对于逻辑上集中式和物理上分布式的多控制器软件定义网络SDN,控制器的放置直接影响网络的性能,包括时延、负载均衡等。因此,控制器放置问题MCP是软件定义网络中的一个非常重要的问题。基于上述分析,提出了一种融合遗传算法和k-medoid聚类算法的启发式SDN MCP机制,称为GA-K-Medoids MCP机制,旨在最小化控制器与交换机之间以及不同控制器之间的传播时延,采用Internet2 OS3E和Palmetto 2种常见的网络拓扑对所提出的MCP机制进行了性能评估,并与其他机制进行了对比。仿真结果表明,GA-K-Medoids MCP能够为多控制器软件定义网络提供有效的低延迟的控制器部署方案。 展开更多

关键词 SDN 进化算法 多控制器部署

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时延和可靠性感知的多控制器均衡部署策略 被引量：12

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作者 赵文文 孟相如 +1 位作者 康巧燕 苏玉泽 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2021年第4期85-91,共7页

当前的软件定义网络多控制器部署问题研究,大多针对控制网络时延、可靠性和负载均衡等指标中的部分进行优化,对上述因素的整体考虑较少。针对该问题,首先分析了控制器部署对网络时延、可靠性和负载均衡的影响;其次,提出了以全网平均时... 当前的软件定义网络多控制器部署问题研究,大多针对控制网络时延、可靠性和负载均衡等指标中的部分进行优化,对上述因素的整体考虑较少。针对该问题,首先分析了控制器部署对网络时延、可靠性和负载均衡的影响;其次,提出了以全网平均时延、控制路径可靠性和负载均衡度为参数,以网络综合性能为目标的控制器部署优化评价模型;最后,基于模拟退火-遗传算法提出一种时延和可靠性感知的控制器均衡部署方法,在考虑网络综合性能的同时,增强了解空间的全局搜索能力,得出了控制器部署的全局非劣最优解集。仿真结果表明,提出的部署策略在保证负载均衡的前提下,提高了控制网络的可靠性,降低了网络时延,进而提高了网络整体性能。 展开更多

关键词 软件定义网 多控制器部署 模拟退火-遗传算法 时延 可靠性 负载均衡

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基于SPEA-Ⅱ算法的SDN多控制器优化部署机制 被引量：5

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作者 郭梦娜 王兴伟 +1 位作者 张闯闯 黄敏 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期75-80,87,共7页

提出一种基于SPEA-Ⅱ算法的SDN多控制器优化部署机制.首先,以时延为衡量指标进行控制器的初步部署;其次,以最小化交换机到控制器的时延、最小化控制器之间的时延、最小化控制路径故障率以及最大化平均交换机拥有从控制器数量为4个优化目... 提出一种基于SPEA-Ⅱ算法的SDN多控制器优化部署机制.首先,以时延为衡量指标进行控制器的初步部署;其次,以最小化交换机到控制器的时延、最小化控制器之间的时延、最小化控制路径故障率以及最大化平均交换机拥有从控制器数量为4个优化目标,采用SPEA-Ⅱ算法优化控制器部署;最后,借助熵权多目标决策法从Pareto解集中选择唯一解.仿真结果表明,相较于基准算法,所提出的机制可减少控制器之间的时延5%~20%,减少控制路径故障率23%~46%,增加平均交换机拥有从控制器数量20%~32%. 展开更多

关键词 SDN 多控制器部署 多目标优化算法 SPEA-Ⅱ 熵权多目标决策法

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一种域间效能优先的二阶段控制器均衡部署策略

9

作者 赵文文 孟相如 +1 位作者 康巧燕 阳勇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4052-4063,共12页

当前的软件定义网络多控制器部署问题研究,大多针对控制网络中面向南向接口的控制域内时延、可靠性和负载均衡等指标进行优化,而对面向东西向接口的控制网络域间时延以及控制器本身的可靠性统筹考虑较少。然而,东西向接口中控制网络域... 当前的软件定义网络多控制器部署问题研究,大多针对控制网络中面向南向接口的控制域内时延、可靠性和负载均衡等指标进行优化,而对面向东西向接口的控制网络域间时延以及控制器本身的可靠性统筹考虑较少。然而,东西向接口中控制网络域间时延和控制器可靠性等因素对网络域间信息传输效率和服务质量有着关键影响。针对该问题,首先分析了控制器域间效能对软件定义网络整体性能及相关因素的影响;其次,建立了以域间平均时延、域内平均时延、控制器可靠性度量、控制路径可靠性和负载均衡度为参数,以控制器域间效能和控制网络综合性能为目标的控制器部署优化评价模型;最后,采用反向学习机制对标准麻雀搜索算法进行改进,提出一种域间效能优先的二阶段控制器部署策略,在确保控制器域间效能最大的情况下,增强了解空间的全局搜索能力,得出了控制器部署的全局非劣最优解集。仿真结果表明,所提的部署策略既有效降低了软件定义网络的控制时延,也增强了控制网络的可靠性,在保证软件定义网络域间效能的情况下,对网络整体性能表现具有较为明显的提升作用。 展开更多

关键词 软件定义网络 多控制器部署 域间效能 二阶段部署 时延 可靠性 负载均衡

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多控制器条件下区分QoS的虚拟SDN映射方法 被引量：4

10

作者 赵志远 孟相如 +1 位作者 苏玉泽 李振涛 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期101-110,共10页

在多控制器SDN虚拟化环境中,以最小化控制通路平均时延、控制器负载失衡度和映射开销为目标,分别建立多控制器部署问题和虚拟SDN映射问题的数学模型,提出一种多控制器条件下区分QoS的虚拟SDN映射方法。仿真结果表明该方法能够满足不同... 在多控制器SDN虚拟化环境中,以最小化控制通路平均时延、控制器负载失衡度和映射开销为目标,分别建立多控制器部署问题和虚拟SDN映射问题的数学模型,提出一种多控制器条件下区分QoS的虚拟SDN映射方法。仿真结果表明该方法能够满足不同用户对虚拟SDN服务质量的需求,保持多控制器的负载均衡,提高了映射成功率和收益开销比。 展开更多

关键词 虚拟SDN映射 多控制器部署 服务质量 控制器自适应调整

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基于改进遗传算法的SDN控制器放置优化研究 被引量：6

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作者 曹绍华 付鲁菲 +2 位作者 陈舒 詹子俊 刘迪 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2023年第1期26-34,共9页

与传统的网络不同,软件定义网络将网络的控制层与数据层分开,从而提供了网络的集中视图,可以灵活控制网络流量。然而在大规模的软件定义网络中不合理的控制器部署会直接影响到网络的性能。为了找到网络中最优的控制器放置位置和数量,同... 与传统的网络不同,软件定义网络将网络的控制层与数据层分开,从而提供了网络的集中视图,可以灵活控制网络流量。然而在大规模的软件定义网络中不合理的控制器部署会直接影响到网络的性能。为了找到网络中最优的控制器放置位置和数量,同时最小化时延、均衡负载并优化成本,提出一种基于改进遗传算法的求解算法。在该算法中引入贪婪思想并改进变异算子从而改善其收敛速度和寻优能力。此外,在一些真实的拓扑上将该算法与其他求解算法进行对比,结果表明改进的遗传算法性能更好。 展开更多

关键词 软件定义网络 多控制器部署 遗传算法 时延 负载均衡

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SDWSN架构研究综述

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作者 曾庆杰 《电脑知识与技术》 2018年第12期41-44,共4页

针对传统无线传感器网络(WSN)更新和管理代价较大等问题,借助软件定义网络(SDN)架构的优势,将SDN技术引入WSN中,构建软件定义无线传感器网络(SDWSN)架构,能很好地解决上述问题。首先分析了SDWSN架构的研究进展,总结了几种SDWSN架构,给... 针对传统无线传感器网络(WSN)更新和管理代价较大等问题,借助软件定义网络(SDN)架构的优势,将SDN技术引入WSN中,构建软件定义无线传感器网络(SDWSN)架构,能很好地解决上述问题。首先分析了SDWSN架构的研究进展,总结了几种SDWSN架构,给出了通用架构。然后重点介绍了软件定义无线传感器网络架构的研究趋势,并分析了几种应用案例。最后对SDWSN架构进行了展望和总结。 展开更多

关键词 无线传感器网络 软件定义网络 软件定义无线传感器网络 分布式控制架构 层次化多控制器部署方式

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